不背降落伞从7500米高空跳下 是梁静茹给的勇气吗？不，是安全网

制作:中国科普

生产:张圣杰

生产者:计算机网络信息中心

一个人没有降落伞从7500米高空跳下去安全吗？答案是可能的，只要着陆时你的减震器足够好。

美国跳伞运动员卢克·艾金斯曾在没有降落伞的情况下跳了7620米，并成功落入安全网，创造了世界纪录。

他是怎么做到的？除了他高超的跳伞技巧之外，最重要的是地面上的安全网帮助他减速。安全网将如何保护运动员的安全？掉进安全网和直接掉到地上有什么区别？

艾金斯的访问过程

(资料来源:https://www.youtube.com/watch?)v = aOBavry0K2E)

从高空跳下去有多危险？

众所周知，从高空跳伞，由于重力加速度的作用，着陆时会达到很高的速度。它有多高？

从视频中可以明显看出，起初，安全网并不严密。当艾金斯入网时，他的速度非常快。从接触安全网到完全减速到零，他前进了大约15米，用了大约1.3秒。我们假设艾金斯进入网络后会做匀速减速直线运动。通过减速时间和减速距离，我们可以计算出当进入网络时，艾金斯的初始速度约为23米/秒，速度达到82.8公里/小时！

在这样高的速度下，我们假设他的重量是75公斤，那么，通过动能定理可以计算出，他在减速过程中的平均力是1322牛顿，相当于他重量的1.76倍。

在这种情况下，如果艾金斯直接降落在地面上会发生什么？

显然，与安全网相比，地面非常坚硬，即使被重物撞击，也不会发生大的变形。

我们假设人直接落在地面上引起的变形为0.1m，相应的减速距离为0.1m..通过类似的方法，我们可以计算出人体承受的平均压力约为20万牛顿，相当于运动员体重的270倍。一般来说，人体距骨(人体最大的承重关节部件)可以承受大约13000牛顿的压力，这表明如此大的力足以压碎人体骨骼。一般来说，我们称之为高处坠落伤害。坠落伤通常只对身体表面造成轻微伤害，而内部器官会发生严重的破裂和断裂。特别是当坠落高度较高时，坠落伤害的伤害程度会非常严重，如严重的颅骨挤压变形、严重的脑组织开裂甚至溢出。肋骨或四肢骨折；胸腹脏器破裂，甚至肢体破裂。

当然，这些悲剧并没有发生。艾金斯稳稳地跌进了地上的安全网。

安全网对于创造世界纪录是不可或缺的。

如果从高空跳伞的运动员想安全着陆，他们必须从高速运动状态减速到静止状态。为了达到这一效果，减速装置必须提供稳定的缓冲。

这样，似乎需要非常高端的设备来实现这个目标。但事实上，安全网可以做到这一点。

读者可能会问，安全网有这么神奇吗？它的材料也很棒吗？

事实上，在科学技术飞速发展的今天，安全网材料可能并不是真正的魔法。普通化学纤维材料可以满足艾金斯案例中使用的安全网要求。

它是如何帮助艾金斯安全地从每小时80公里的速度减速到静止状态的？从视频的结尾还可以看出，网络本身并不特别灵活。然而，应该注意的是，一方面，在Aikins落入安全网之前，安全网的表面并不平坦，这意味着大网处于松弛状态，因此它可以通过改变其形状来延长减速距离。

另一方面，网非常大(长30米，宽30米)，这意味着网的质量也非常大，所以虽然它吸收了艾金斯的巨大冲力，但它不会变得非常快，这也保证了艾金斯的安全。净尺寸的另一个影响是它使网更有弹性，即刚度系数更小。读者应该有这样的经验:随着长度的增加，相同厚度的弹簧可以很容易地拉开。这可以使整个减速装置看起来更软，并提供更高的安全性。

正是由于这些原因，阿特金斯才得以安全着陆。

除了安全网，还有什么其他安全装置？

当人们从高空坠落时，安全网不是唯一的选择。

另一个选择是安全气垫。

救生气垫(照片来源:www.bo-can.com)

安全气垫的原理与安全网的原理相同，只是安全气垫利用压缩空气的弹性减速。当人跌倒在安全气垫上时，气垫中的空气由于气垫形状的变化而被压缩，压缩空气具有一定的弹性，为人体提供缓冲。此外，安全气垫通常很厚，所以它可以提供足够的减速空间。此外，安全气垫的侧面通常设置有出气口，这样压缩空气可以以适当的量排出，以保持气垫表面始终处于相对放松的状态，否则掉落在气垫上的人会被弹开并造成二次伤害。

可以看出，为了使从高空坠落的人安全落地，至少必须满足两个条件:一个松散或柔软的表面可以变形，从而提供缓冲，并慢慢地将人的速度降低到零；灵活性不应该太强，这样可以抓住人，避免飞行造成二次伤害。除了捕捉从天上掉下来的人之外，这一原理还广泛应用于火箭回收、高空救援和汽车安全气囊等场景。

对了，还需要足够长的减速距离。在《非凡的蜘蛛侠2》中，虽然蜘蛛侠用蜘蛛丝粘住了格温·斯泰西，但减速距离太短，无法挽救她的生命。

非凡蜘蛛侠2拯救人类(照片来源:电影《非凡蜘蛛侠2》)

最后，我想提醒你，正如我们之前所说的，没有他高超的跳伞技巧，艾金斯是无法安全着陆的。否则，即使他从几十米的高度跳下，也很难保证他能准确地落入安全网。危险的动作，请不要模仿。